2024-09-15
氧化石墨及其剥离产品氧化石墨烯,作为领域化制备石墨烯的要叙前驱体,在许多领域献艺重要人物。此刻在科学参议及产业制备中,重要以1958年提出的Hummers法为根底,操作强氧化剂在浓硫酸格局中对石墨举行化学氧化,进一步剥离得到氧化石墨烯。近些年根究人员针对Hummers法提出了许多改变办法,但由于氧化剂在石墨层间分散蠢笨和易爆中心产品(Mn)的发生与堆集,导致反响耗时长、平和危险大、品质管控难等问题;规模化坐蓐场景下的梗概积反响釜和低换热出力进一步加剧了这些诬蔑。所以IM体育,亟待修修一种高效、安全且可鸿沟化运用的氧化石墨烯制备手法。
文章提出,选用具有百微米尺度和结闭动摇特色的微通讲反映器,漫溢运用微通道内高效传质传热等特质,完结高效且实践安好的石墨氧化通过。加强的微流呼应使得石墨在2分钟之内即可抵达死板反映釜中数小时材干完结的氧化程度;体会改善微反响器构型、反映流体参数等可在必定规模内缜密诊治氧化石墨烯的氧化程度和含氧官能团品种。据此下场举行并行扩大,年产60吨的贯串化制备产线升的微反映器体积。
别的,小尺度且透明的微反响器使得运用光谱实时检测氧化进程成为可以。作者资格原位表征石墨氧化中的拉曼G峰演化,认识了流快、资料石墨品种和片径等对氧化反映动力学的感染。在此根基上,还验证了在微通讲中对氧化石墨烯实施康复、拼装的本事,并显露了氧化石墨烯产品的导热导电功能,为捉弄微流体技术告竣氧化石墨烯的制备与运用奠定根蒂。
图3.微通谈制备(MfGO-X,X为反响中止功夫)与保守步地(HGO)制备的氧化石墨烯的化学表征比照。